原子核奇特衰变研究进展 - 首次在实验中观测到新核素铝-20并发现其通过稀有的三质子发射模式进行衰变 [1] - 目前已知3300多种核素中不足300种为自然界中天然存在的稳定核素其余均为不稳定核素 [1] - 常见衰变模式包括α衰变β-衰变β+衰变电子俘获γ跃迁以及裂变等 [1] - 近半个世纪以来科学家陆续发现单质子放射性双质子放射性以及三质子四质子乃至五质子发射等奇特衰变模式 [1] 铝-20三质子发射实验发现 - 科研人员基于德国亥姆霍兹重离子研究中心的碎片分离器装置利用飞行中衰变实验技术测量了铝-20衰变产物 [2] - 铝-20位于质子滴线外比自然界稳定存在的铝同位素少7个中子是实验上发现的最轻铝同位素 [2] - 铝-20基态通过级联的质子—双质子发射的两步过程进行衰变中间态镁-19基态具有双质子放射性 [2] - 铝-20是实验上发现的首例具有"子核"双质子放射性的三质子发射核 [2] 同位旋对称性研究 - 研究团队利用伽莫夫壳模型和伽莫夫耦合道方法开展理论计算再现了铝-20衰变能并预言其基态自旋宇称 [2] - 研究表明铝-20与氮-20这对镜像核体系中存在同位旋对称性破缺 [2] - 同位旋对称性是核物理基本原理镜像原子核应具有相同能级结构 [2]

技术突破 - 德国马克斯·普朗克核物理研究所研究团队成功实现中微子散射效应探测 [1] - 探测器质量不足3公斤 实现小型化突破 [1] - 该成果标志着中微子探测领域取得关键进展 [1]

研究背景与意义 - 首次精确测量极缺中子原子核硅-22的质量并发现质子数14是新幻数 [1] - 幻数（如2、8、20、28、50、82、126）代表原子核相对稳定的性质 由壳模型解释形成机制 [1] - 新幻数研究多集中于中子数（如14、16、32、34） 质子幻数实验证据罕见 [1] - 理论基于氧-22中子幻数14的镜像对称性 预言硅-22存在质子幻数14 [1] 实验方法与技术突破 - 依托兰州重离子加速器冷却储存环 采用改进磁刚度识别等时性质谱术 [2] - 克服参考核极少的不利条件 成功测量硅-22基态质量 [2] - 将硅-23质量测量精度提升近7倍 [2] 研究成果与发现 - 新质量数据证实硅-22中质子数14为幻数 获先进核理论模型计算支持 [2] - 发现硅-22与氧-22具相似双幻特性但存在轻微对称性破缺 [2] - 深化奇特原子核结构认知 对理解核子相互作用及原子核存在边界探索具重要意义 [2]